煤矸石是采煤過程中排出的含碳量較少的黑色廢石，是我國排放量大的固體廢棄物，其排放與堆積不僅占用大量耕地，同時對地表、大氣造成了很大污染。煤矸石的化學成分與黏土比較相似，煤矸石含有較高的碳及硫，燒失量較大。只有在一定溫度范圍內(nèi)才能產(chǎn)生足夠數(shù)量黏度適宜的熔融物質(zhì)，具有膨脹性能。根據(jù)它的特點，我國已研制出煤矸石陶粒。
煤矸石陶粒是將符合燒脹要求的煤矸石經(jīng)破碎、預熱、燒脹、冷卻、分級、包裝而生產(chǎn)出來的。得到的陶粒產(chǎn)品質(zhì)量完全符合國家標準，部分技術指標超過國家標準，達到了國外同類產(chǎn)品質(zhì)量，該產(chǎn)品具有創(chuàng)新性、行、屬環(huán)保類產(chǎn)品。
以固體廢棄物為主要原料，加入一定量的膠結(jié)料和水，經(jīng)加工成球，燒結(jié)燒脹或自然養(yǎng)護而成，粒徑在5㎜以上的輕粗集料，簡稱粉煤灰陶粒。
陶粒按強度分為高強陶粒和普通陶粒。
（1）高強陶粒
根據(jù)（輕集料及其試驗方法）GB/T 17431.1-1998新標準，高強陶粒是指強度標號不小于25MPa的結(jié)構用輕粗集料。其技術要求除密度等級、筒壓強度、強度標號、吸水率有特定指標外，其他指標（顆粒級配、軟化系數(shù)、粒型系數(shù)、有害物質(zhì)含量等）與超輕、普通陶粒相同。生產(chǎn)高強陶粒時產(chǎn)量較低，耗能較大，附加值高，銷售價格比超輕陶粒、普通陶粒高50%左右。用高強陶粒配制高標號及預應力輕骨料混凝土均質(zhì)。
陶粒按形狀分為碎石型陶粒、圓球形陶粒和圓柱形陶粒。
（1）碎石形陶粒
碎石型陶粒一般用天然礦石生產(chǎn)，先將石塊粉碎、焙燒，然后進行篩粉；也可用天然及人工輕質(zhì)原料如浮石、火山渣、煤渣、自然或煅燒煤矸石等，直接破碎篩分而得。
（2）圓球形陶粒
圓球形陶粒是采用圓盤造粒機生產(chǎn)。先將原料磨粉，然后加水造粒，制成圓球再進行焙燒或養(yǎng)護而成。我國的陶粒大部分是這種品種。
（3）圓柱形陶粒
圓柱型陶粒一般采用塑性擠出成型。先制成泥條，再切割成圓柱形狀。這種陶粒適合于塑性較高的等黏土原料，產(chǎn)量相對較低。圓柱料坯若采用回磚窯焙燒，圓柱體在窯內(nèi)滾動成橢圓形。
原料（粉煤灰+定量的外加劑）混磨 — 制粒 — 燒脹 —堆放 — 運輸（裝袋）
生產(chǎn)粉煤灰陶粒宜采用雙筒回轉(zhuǎn)窯，即窯體的預熱段和干燥段可單控制其轉(zhuǎn)速，寧波華文根據(jù)原料的狀態(tài)控制其預熱時間生產(chǎn)的陶粒。黏土陶粒近年來由于受到土地資源的限制，在某些地區(qū)已被禁止生產(chǎn)和使用。但有些地區(qū)可以利用河道淤泥、廢棄山土等進行生產(chǎn)。其工藝過程為：原料攪拌 —制?！?篩選— 燒結(jié) —堆放— 運輸（裝袋）。
陶粒的活性物質(zhì)還被大量用于工業(yè)中。生物的陶粒濾料可作為工業(yè)廢水高負荷生物濾料池的生物掛膜載體，自來水的微污染水源，預處理的生物濾池，含油廢水的粗?；牧?，離子交換樹脂墊層，微生物干燥貯存；適用于飲用水的深度處理，它具有吸附水體中的有害元素、細菌、礦化水質(zhì)，是活性生物降解有害物質(zhì)效果好的濾料，和生物濾池中好的生物膜載體
陶?；炷烈褟V泛應用于工業(yè)與民用建筑的各類型預構件和現(xiàn)澆混凝土工程中（如預應力和非預應力的、承重結(jié)構或圍護的、隔熱或抗?jié)B的，靜載或動載的）。陶粒還可應用于管道保溫、爐體保溫隔熱、保冷隔熱和隔音吸聲等其他建筑材料；亦可用作農(nóng)業(yè)和園林中的無土基床材料及濾水材料。
可分為煅燒型和非煅燒型工藝兩大類。煅燒型又可分為燒結(jié)型及燒脹型兩種。前者主要是粉煤灰陶粒，燒出的陶粒容重偏大。要生產(chǎn)輕質(zhì)、超輕陶粒，一般都采用后者，其生產(chǎn)工藝一般包括：原料預處理、配料、成型、預燒、焙燒、冷卻、篩分等。在焙燒過程中，坯料在高溫作用下軟化而具有一定的粘度，在外力作用下可以流動變形。與此同時，坯料中有氣體產(chǎn)生并形成一定的內(nèi)氣壓，使得具有一定粘度的軟化坯體發(fā)生膨脹，終形成多孔結(jié)構的陶粒。
粉煤灰是煤粉經(jīng)低溫熄滅后構成的一種似火山灰質(zhì)夾雜。它是熄滅煤的發(fā)電廠將煤磨成100微米以下的煤粉，用預熱氣氛噴入爐膛成懸浮形態(tài)熄滅，發(fā)生稠濁有少量不燃物的低溫煙氣，經(jīng)集塵安裝捕集就獲得了粉煤灰。粉煤灰的化學構成與粘土質(zhì)類似，次要身分為二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣和未燃盡碳。粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰是我國當前排量較大的工業(yè)廢渣之一，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。以煤粉為燃料的火電廠和城市集中供熱鍋爐，其中90%以上為濕排灰，活性較干灰低，且費水費電，污染環(huán)境，而其中的有毒化學物質(zhì)還會對人體和生物造成危害。在粉煤灰樣品中檢測出20多種對環(huán)境和人體有害的物質(zhì)，其中包括可能導致神經(jīng)系統(tǒng)損傷、出生缺陷甚至癌癥的重金屬?；鹆Πl(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍，在現(xiàn)在提出和諧社會，循環(huán)經(jīng)濟的環(huán)境中，我們在提高火電技術的方向上要著重考慮電力對環(huán)境的影響，對能源的影響，雖然現(xiàn)在在中國已有部分核電機組，但火電仍電力的大部分市場，近年電力發(fā)展滯后經(jīng)濟發(fā)展，全國上了許多火電廠，但火電技術不斷提高發(fā)展，才能適應和諧社會的要求。本著經(jīng)濟發(fā)展程度越高，火電廠越密集；煤炭資源越豐富，火電廠越密集的原則，火電廠主要集中在華東、華南、東北、華北、貴州。近年來，我國的能源工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，發(fā)電能力年增長率為7.3%，電力工業(yè)的迅速發(fā)展，帶來了粉煤灰排放量的急劇增加，燃煤熱電廠每年所排放的粉煤灰總量逐年增加，1995年粉煤灰排放量達1.25億噸，2000年約為1.5億噸，到2010年將達到3億噸，給我國的國民經(jīng)濟建設及生態(tài)環(huán)境造成的壓力。
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